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还原条件对Ni2P/SiO2催化剂催化氯苯气相加氢脱氯反应性能的影响

周少君 , 陈吉祥 , 刘旭光 , 张继炎

催化学报

采用程序升温还原方法制备了Ni2P/SiO2催化剂,考察了还原条件对催化剂结构及其催化氯苯加氢脱氯反应性能的影响.结果表明,还原条件(氢气流速、还原温度及时间)对Ni2P/SiO2催化剂的比表面积、孔结构及Ni2P晶粒大小没有明显的影响,但催化剂表面的磷含量差异较大.Ni2P/SiO2催化剂在氯苯加氢脱氯反应过程中存在一定的诱导期,而采用提高还原温度和H2空速以及延长还原时间等方法制备的催化剂可以缩短反应诱导期.初步分析认为磷覆盖催化剂活性中心是产生诱导期的主要原因,而还原条件会影响催化剂的表面性质.Ni2P/SiO2催化剂具有良好的加氢脱氯活性及稳定性,在573 K,H2流量75 ml/min及氯苯流量3 ml/h的条件下,该催化剂上氯苯转化率在130 h内保持在99%以上.

关键词: 磷化镍 , 二氧化硅 , 氯苯 , 加氢脱氯 , 诱导期 , 还原条件

H2S预处理对Ni2P/SiO2催化剂结构及氯苯加氢脱氯性能的影响

杨庆 , 代吉才 , 李克伦 , 陈吉祥

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(12)60595-6

采用10％ H2S/H2对Ni2P/SiO2催化剂进行预处理,利用X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱、X射线光电子能谱、CO化学吸附、H2程序升温脱附、NH3程序升温脱附及活性评价等方法研究了H2S预处理对催化剂结构和氯苯加氢脱氯反应性能的影响.结果表明,即使在873 K进行H2S预处理,Ni2P/SiO2催化剂体相结构及Ni2P晶粒大小没有发生变化,但导致Ni2P晶粒表面形成了磷硫镍相(NiPxSy),同时使表面溢流氢数量增加.硫物种的存在不仅阻塞了部分镍中心,使催化剂表面镍中心密度降低,也导致镍中心的缺电子性进一步增加.经H2S预处理后Ni2P/SiO2催化剂上氯苯加氢脱氯反应的转化频率(TOF)明显提高,这可能与催化剂表面Ni物种的缺电子性增强及溢流氢数量增多有关.

关键词: 磷化镍 , 硫化氢 , 电子结构 , 溢流氢 , 氯苯 , 加氢脱氯

Cu-HZSM-5上氯苯气相羟化反应及催化剂失活

陈灵晶 , 林海强 , 严斌 , 杨乐夫

催化学报

研究了Cu-HZSM-5催化剂上的氯苯气相羟化合成苯酚反应及催化剂的失活情况. 发现在773 K和水/氯苯体积比为3的反应条件下, 1.6%Cu-HZSM-5催化剂上氯苯转化率高达82.4%, 苯酚选择性为98.2%, 但催化性能随着反应的进行有逐渐下降的趋势. 采用X射线衍射、氮气静态吸附、X射线能谱和吡啶吸附红外光谱等手段对反应前后的催化剂进行了表征. 结果表明,铜的流失、HZSM-5分子筛骨架脱铝、晶格塌陷和积炭是导致催化剂失活的主要原因.

关键词: 氯苯 , 气相羟化 , 苯酚 , 铜 , HZSM-5分子筛 , 催化剂失活

FeOx 对Mn-Ti复合氧化物催化剂催化燃烧氯苯性能的影响?

易全瑞 , 赵培 , 刘善堂

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.22.009

采用溶胶-凝胶法制备了一系列不同 Fe 含量的 MnOx-TiO2催化剂,使用氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积测定(BET)和X射线衍射(XRD)等技术对其进行了表征,考察了该类催化剂催化燃烧氯苯(CB)的活性和稳定性。催化活性测试结果表明,Fe 的添加改善了MnOx-TiO2催化剂的活性,同时显著提高了该催化剂的稳定性。表征结果表明,适量 FeOx 的添加能明显提高催化剂的比表面积,促进了各活性组分的分散,提高了催化剂表面活性氧物种和晶格氧的数量,使催化剂表面的氧化能力大幅度提高,从而提高了 FeOx-MnOx-TiO2催化剂的活性和稳定性。

关键词: 溶胶-凝胶 , FeOx-MnOx-TiO2 催化剂 , 氯苯 , 催化氧化

v2O5-CeO/SBA-15催化剂的制备及氯苯催化燃烧的性能研究

李辉 , 屈钦 , 刘善堂

中国稀土学报

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用等体积浸渍法分别制备了不同V负载量(4％- 15％(质量分数))的V2O5/SBA-15及经过铈掺杂后的V2O5-CeO2/SBA-15催化剂,考察了催化剂对氯苯的催化燃烧性能,用XRD,UV-vis,SEM和TEM对催化剂进行了表征.活性评价结果表明,当V质量分数在10％时的V2O5/SBA-15催化剂对氯苯催化燃烧性能最好,在掺杂10％的稀土Ce后,催化燃烧氯苯的活性得到明显提高.表征结果表明,V2O5和CeO2均分散在SBA-15的孔道骨架上,没有破坏SBA-15的中孔结构.

关键词: SBA-15 , 催化燃烧 , 氯苯 , CVOCs , 稀土

氧化铈的氧化还原性能对VOx/CeO2催化剂催化氯苯氧化性能的影响

关业军 , 李灿

催化学报

分别采用尿素、氨水和碳酸钠作沉淀剂制备了三种具有不同氧化还原性能的氧化铈载体,并考察了这三种氧化铈载体负载氧化钒催化剂催化氧化消除氯苯的性能. 三种氧化钒催化剂在300 ℃下对氯苯氧化的转换频率依次为4.9, 1.6和0.8 h-1. 该结果表明氧化铈载体的氧化还原性质影响着负载氧化钒催化剂催化氧化消除氯苯的活性, V-O-Ce 键中的氧物种在该催化氧化反应中起着重要作用.

关键词: 氧化铈 , 氧化钒 , 负载型催化剂 , 氧化还原性能 , 氯苯 , 催化氧化

一硝基氯苯的区域选择性合成研究(Ⅱ)NO2硝化

程广斌 , 吕春绪 , 彭新华

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2002.02.019

关键词: 氯苯 , 催化硝化 , NO2 , 固体强酸 , O3活化

一硝基氯苯的区域选择性合成研究(Ⅰ)硝酸硝化

程广斌 , 吕春绪 , 彭新华

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2002.03.016

制备了SO2-4/TiO2、SO2-4/ZrO2和一系列钛锆原子比不同的SO2-4/TiO2-ZrO2固体酸催化剂,并通过XRD、FTIR和TG-DTA等进行了表征;研究了这些催化剂上硝酸硝化氯苯的区域选择性. 结果表明,在醋酐存在下,氯苯与等物质量的硝酸反应,其产物具有强对位选择性,在SO2-4/TiO2-ZrO2(原子比1∶2)催化剂上,氯苯一硝化产物中邻/对硝基氯苯异构体的质量比达0.29,较硝硫混酸硝化的0.57显著降低,产物得率可达70.2%. 该反应快速且催化剂可循环使用.

关键词: 氯苯 , 催化硝化 , 选择性合成 , 固体强酸

负载型杂多酸催化下N2O5对氯苯的选择性硝化

钱华 , 刘大斌 , 叶志文

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2009.06.012

使用负载型杂多酸为催化剂,N2O5为硝化剂的新型硝化体系,对氯苯的硝化反应进行研究. 分别考察了杂多酸类型、载体种类、杂多酸负载量及催化剂循环使用次数等因素对硝化反应的影响. 结果表明,N2O5硝化反应属于酸催化反应,负载型杂多酸能显著提高N2O5的硝化能力;催化剂回收后可直接重复使用,催化活性没有明显的降低. 在优化条件下,氯苯硝化反应得率为26%,对位选择性达68.8%. 结果表明,N2O5是一种具有应用前景的硝化试剂,可取代传统的硝硫混酸硝化法,减少废酸处理,符合绿色环保要求.

关键词: 杂多酸 , 五氧化二氮 , 氯苯 , 硝化

一种可能形成POPs途径的初探-气相苯的氯化反应

白云鹏 , 石磊 , 刘淑莹 , 周慧 , 崔勐 , 邢俊鹏 , 杨向光

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2010.90764

用串联质谱碰撞室模拟大气环境研究了持久性有机污染物(POPs)形成过程,实验发现,经离子-分子反应可以生成氯苯类化合物. 以中性苯与酰氯为反应物在离子源进行反应,在苯含量为4×10-3 Pa、酰氯含量为4×10-4 Pa时,氯苯的生成量为5×10-8 Pa,远远高于背底浓度5×10-9 Pa.对氯苯类化合物的形成,大气环境明显优于质谱环境,实验结果表明,在大气中经离子-分子反应形成POPs是可能的.

关键词: POPs , 氯苯 , 气相离子-分子反应 , 大气污染